水閘結(jié)構(gòu)損傷的動(dòng)力診斷研究.pdf

1、水閘是防洪保安、水資源調(diào)度、蓄水灌溉的重要公共基礎(chǔ)設(shè)施,其作用堪比水利樞紐的大門,因此,水閘結(jié)構(gòu)能夠安全正常的工作,對(duì)整個(gè)水利工程的運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。然而,水閘結(jié)構(gòu)的工作特點(diǎn)比較復(fù)雜,往往處于帶水工作狀態(tài),難以判斷結(jié)構(gòu)局部的損傷,于是,利用智能化方法對(duì)水閘結(jié)構(gòu)的損傷進(jìn)行動(dòng)力診斷的研究是十分必要的。本文將以建立水閘結(jié)構(gòu)損傷的智能診斷模型為主旨,提出了應(yīng)用錘擊法獲得中小型水閘模念參數(shù)的方法,形成了水閘結(jié)構(gòu)的物理模型與試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕y(tǒng)一,得

2、出可以以物理模型的損傷對(duì)結(jié)構(gòu)的影響代替試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膿p傷對(duì)結(jié)構(gòu)的影響的結(jié)論。
　　 本文首先闡述了結(jié)構(gòu)損傷檢測方法的研究現(xiàn)狀及水工結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)中的先進(jìn)方法,介紹了應(yīng)用于結(jié)構(gòu)損傷診斷領(lǐng)域的智能診斷方法,以及提出了基于HPSO優(yōu)化的最小二乘支持向量機(jī)方法；接著闡述了幾種振動(dòng)信號(hào)的預(yù)處理方法,構(gòu)造了噪聲信號(hào)并借助Matlab語言對(duì)以上消噪方法進(jìn)行了驗(yàn)證；然后介紹了結(jié)構(gòu)損傷檢測的動(dòng)力學(xué)原理,總結(jié)了對(duì)結(jié)構(gòu)損傷敏感的模態(tài)參數(shù)；對(duì)水閘結(jié)構(gòu)的物

3、理模型的模念參數(shù)進(jìn)行了數(shù)值求解,同時(shí)對(duì)水閘模型的試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了動(dòng)力測試試驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)獲得了試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷哪B(tài)參數(shù),通過數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,說明模態(tài)參數(shù)的數(shù)值求解方法與實(shí)驗(yàn)方法是等效的；再者介紹了采用HPSO優(yōu)化核參數(shù)的LS-SVM方法的基本原理,將該模型融合到了結(jié)構(gòu)損傷診斷的問題中,形成基于HPSO—SVM方法的動(dòng)力診斷模型,針對(duì)結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測數(shù)據(jù)不完整的情況,提出了一種基于HPSO—SVM模式識(shí)別的新的診斷方法；通過混凝土簡支梁的

4、損傷樣本集建立了以上兩種模型,預(yù)測結(jié)果表明這兩種模型均能快速準(zhǔn)確的鎖定結(jié)構(gòu)的損傷；最后通過數(shù)值計(jì)算的方法獲得水閘結(jié)構(gòu)的物理模型處于不同損傷情況時(shí)的模態(tài)參數(shù),分析了水閘不同位置及程度的損傷對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,以水閘的損傷樣本集作為智能診斷方法的輸入與輸出,建立了基于HPSO—SVM模式識(shí)別的水閘結(jié)構(gòu)損傷的動(dòng)力診斷模型。
　　 綜上所述,本文所提的數(shù)值計(jì)算方法,能夠在不損傷水閘結(jié)構(gòu)的情況下,得到結(jié)構(gòu)損傷的樣本集；同時(shí)所建立的基于HPSO—